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Dynamisches Mikrofon Die Erfindung betrifft ein dynamisches Mikrofon,
insbesondere mit tiefabgestimmtem Schwingungssystem. In der Regel handelt es sich
bei derartigen Geräten darum, durch geeignete Kombination von Massen, Elastizitäten
und Reibungswiderständen ein akustisches Schwingungssystem zu finden, dessen Scheinwiderstand
für den übertragungsbereich konstant ist. Die Erfüllung dieser Bedingungen bereitet
jedoch dann Schwierigkeiten, wenn es sich um tief abgestimmte Schwingungssysteme
handelt, die eine hohe Empfindlichkeit besitzen sollen, und zwar ist dies einerseits
auf die an dem schwingenden System selbst auftretenden Störschwingungen und andererseits
auf die durch die mitschwingenden Luftsäulen bedingte Resonanz zurückzuführen, durch
die sich unerwünschte Resonanzstellen in der Frequenzkurve bemerkbar machen. Erfindungsgemäß
werden die Schwierigkeiten dadurch behoben, daß die außerhalb der Tauchspule durch
die äußere Randzone der Membran und das Magnetsystem gebildete Luftsäule, vorzugsweise
über Kanäle von dem übrigen Teil getrennt, in direktem Druckausgleich mit der Außenluft
steht, während in dem verbleibenden, durch den Magnetmantel und den Kern gebildeten
Raum Dämpfungsmittel (Watte oder ein ähnliches Fasergewebe 16) eingefügt sind.
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Hierdurch wird einerseits die Rückstellkraft der Randzone bzw. der
von ihr eingeschlossenen Luftsäule verkleinert und damit die Empfindlichkeit des
Mikrofons erhöht, andererseits werden Resonanzüberhöhungen infolge der zwischen
Kern und Magnetmantel vorhandenen Dämpfungsmittel abgeflacht und dadurch ein ausgeglichener
Frequenzgang erreicht.
Es ist bei dynamischen Schallwiedergabeapparaten
an sich bekannt, die Luftsäule hinter der äußeren Randzone der Membran mit der Außenluft
in direkten Druckausgleich zu bringen. Dabei ist aber diese Luftsäule nicht von
dem hinter der Membran innerhalb der Antriebsspule liegenden Raum getrennt, so daß
auch dieser Raum mit der Außenluft in direktem Druckausgleich steht. Dies soll aber
gemäß der Erfindung gerade vermieden werden.
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Ferner ist es bei dynamischen Schallwiedergabeapparaten an sich bekannt,
mit der Membran innerhalb der Tauchspule ein Dämpfungsmaterial in Verbindung zu
bringen. Erfindungsgemäß wird ein Dämpfungsmaterial in Verbindung mit einer Membran
angewendet, bei der eine äußere Randzone vorhanden ist, die zusammen mit dem Magnetsystem
eine Luftsäule einschließt.
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Erst durch die Vereinigung der den Gegenstand der Erfindung bildenden
Mittel wird der gewünschte ausgeglichene Frequenzgang bei gesteigerter Empfindlichkeit
erreicht.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Abb. i einen Schnitt nach Linie I-I der Abb. 2 durch ein dynamisches Mikrofon,.
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Abb. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Abb. i. Das Magnetfeld des
dynamischen Mikrofons besteht aus einem, äußeren Magnetmantel i, einem Kern :2 und
einer Grund- und Deckplatte 3 und 4, von denen die Grundplatte 3 den (Kern 2 innerhalb
des Mantels in seiner Lage festhält, während in eine Aussparung der Deckplatte 4
das freie Ende des -Kernes hineinragt, so daß an dieser Stelle der Luftspalt 5 für
den Übergang des magnetischen Feldes gebildet wird. Das magnetische Feld kann durch
einen permanenten Magneten oder auch durch eine Wicklung elektrisch erzeugt werden.
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Auf der Deckplatte 4 ist die Membran 6, die in ihrer Mitte eine domartige
Wölbung besitzt, bei 7 eingespannt. Die Membran 6 wird vorzugsweise auf einen tiefen
Eigenton in bezug auf den zu übertragenden Frequenzbereich, z. B. i5o Hz oder tiefer,
abgestimmt, indem sie z. B. am Rand _mit einer flachen, in entgegengesetzter Richtung
wie der Dom 8 gekrümmten Sicke 9 versehen und dabei dünn ausgebildet wird. Je nach
der Größe des Krümmungsradius der Sicke kann die Elastizität der Membran und damit
der Eigenton geändert werden, und zwar wird dieser mit wachsendem Radius tiefer.
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Innerhalb der domartigen Wölbung der Membran 6 befindet sich die Tauchspule
io, die in den Luftspalt 5 des Magnetfeldes hineinragt. Die Tauchspule io wird im
Gegensatz zu bekannten Ausführungen so ausgebildet, daß die von der Tauchspule begrenzte
Fläche der Membran nur einen Teil der Gesamtfläche der Membran einnimmt; vorzugsweise
wird der Durchmesser der zylindrischen Spule io gleich dem halben Durchmesser der
Membran 6 gewählt. Diese Spulenbefestigung in dem Dom 8 trägt ferner dazu bei, die
Steifigkeit zu erhöhen und damit Verformungen der Membran 6 zu vermeiden. Bei einer
derartigen Anordnung der Tauchspule ist, im Gegensatz zu den bekannten Membranen,
die äußere Randzone i2 dieser Membran 6 ebenfalls an den Schwingungen beteiligt.
Um nun einen ausgeglichenen Frequenzgang gemäß der Erfindung zu erreichen, ist dafür
gesorgt, daß die Luftsäule, die außerhalb der Tauchspule zwischen der Randzone der
Membran und der Deckplatte 4 des Magnetsystems eingeschlossen ist und die an sich
eine starke Rückstellkraft ausüben und damit die Amplitude der Membran verkleinern
würde, in direktem Druckausgleich mit der Außenluft steht. Zu diesem Zweck sind
in der Deckplatte 4 Öffnungen i i vorgesehen. Für die Verbindung mit der Außenluft
besitzt der Magnetmantel ringsektorförmige Aussparungen 13.
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Es hat sich nun gezeigt, daß eine scharfe Trennung dieser Luftsäule
von der von dem Kern 2 und der Spule io eingeschlossenen Luftsäule, die ebenfalls
über den Luftspalt 5 mit dem durch den Kern 2 und den Magnetmantel i gebildeten
Raum in Verbindung steht, zur Vermeidung eines akustischen Kurzschlusses wichtig
ist. Diese Trennung erfolgt zweckmäßig durch in den Ausschnitten 13 vorgesehene
Trennwände 14, vorzugsweise aus Pappe od. dgl., die sich vör die Öffnungen i i legen
und die von der Randzone z2 der Membran 6, der Spule io und der Deckplatte 4 eingeschlossene
Luftsäule für den Druckausgleich mit der Außenluft verbinden. Diese Trennwände 14
besitzen vorzugsweise einen aufgebogenen Rand 15, so daß ein an einer Seite und
oben offener kastenförmiger Behälter entsteht. Dieser ist in den Aussparungen 13
so befestigt, daß er mit seiner offenen Seite nach außen zeigt und mit Hilfe seiner
schmalen Längswände eine gute Befestigung in den Aussparungen 13 erlaubt.
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Für die durch die Spule io und den Kern 2 gebildete-Luftsäule, die
über den Luftspalt 5 mit dem Raum zwischen Magnetmantel i und Kern 2 mit der Außenluft
durch die Ausschnitte 13 in dem Magnetmantel in Verbindung steht, ist es wichtig,
daß die durch diese einzelnen Resonatoren entstehenden Resonanzüberhöhungen abgeflacht
werden, um auch hier einen ausgeglichenen Frequenzgang zu erreichen. Zu diesem Zweck
wird vorzugsweise der Raum zwischen Kern 2 und Magnetmantel i unterhalb der Tauchspule
io mit schalldämpfenden Mitteln 16 ausgefüllt, z. B. Watte oder einen ähnlichen
Faserstoff.
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Die durch die Öffnung i z in der Deckplatte 4 mit der Außenluft verbundene
Luftsäule kann durch entsprechende Bemessung der Öffnungsdurchmesser während ihres
Druckausgleiches gedrosselt werden; dadurch tritt ein Druckgefälle ein. Auf diese
Weise ist eine Beeinflussung, insbesondere der tiefen Frequenzen, möglich.